Enfoque ecológico y filogeográfico de la divergencia del complejo Anastrepha fraterculus en el Pleistoceno tardío

DAMIÁN FREILIJ; JUAN CÉSAR VILARDI; PAULA GÓMEZ CENDRA

La Plata

Congreso; V Reunión Argentina de Biología Evolutiva; 2023

Sociedad Argentina de Biología Evolutiva (SABE) y Facultad de Ciencias Naturales y Museo (FCNyM, UNLP)

La mosca sudamericana de la fruta, Anastrepha fraterculus (Wiedmann 1830) es una especie sumamente polífaga que infesta más de 170 hospedadores. Se encuentra distribuida por todo el continente americano, registrándose desde el sur de Texas hasta el centro de Argentina. En las últimas décadas se ha demostrado que A. fraterculus es un complejo de especies crípticas constituido por al menos ocho morfotipos mayormente alopátricos. Sin embargo, aún se sabe poco sobre el proceso de adaptación, diversificación y divergencia de A. fraterculus a escala continental. En este estudio se integraron datos genéticos, ambientales y demográficos en el marco de la genética del paisaje, y se utilizaron inferencias filogeográficas y simulaciones de coalescencia para reconstruir la historia evolutiva del complejo AF y el escenario de divergencia dentro de los morfotipos.Se analizaron secuencias ITS1 de 331 muestras de diez países a lo largo de 32 ecorregiones y siete biomas. Dichas secuencias se analizaron según el modelo de coalescencia, incluyendo información geográfica y variables ambientales con el fin de identificar grupos poblacionales (clusters) conectados por migración. Los resultados del análisis de agrupamiento, distribución de la varianza molecular (AMOVA), y los estadísticos FST, mostraron altos niveles de divergencia y estructuración genética asociada a los diferentes morfotipos del complejo. La diversidad genética fue muy variable, con máximos en el sur de Sudamérica y en México. Se detectó un patrón de aislamiento por distancia a lo largo del rango de distribución del complejo AF. A su vez, la asociación morfotipo-ambiente sugirió que el proceso de divergencia críptica ha implicado una adaptación local como mecanismo para soportar condiciones duras, novedosas o variables.Se utilizó un enfoque Bayesiano de agrupación filogeográfica y ecológica (BPEC), que detectó cinco clusters espacialmente separados y ecológicamente diferenciados. Además, la Amazonia ecuatorial fue señalada como el centro ancestral de origen más probable del complejo AF. Los cambios demográficos fueron evaluados mediante un gráfico de mismatch distribution, el índice de raggedness (rg), y la prueba de neutralidad de Tajima (TD). Se evidenció una rápida divergencia entre morfotipos, y el análisis de la información genética en un contexto ecológico permitió asociar los patrones de divergencia a factores ambientales. Los haplotipos han estado divergiendo durante ≈ 27000 años antes del presente (YBP), probablemente potenciados por los cambios ambientales del Último Máximo Glacial (LGM). Adicionalmente, se determinó que las poblaciones experimentaron un crecimiento lineal reciente, a partir del Holoceno temprano (≈11500 YBP), y desde la Amazonia se produjeron tres eventos migratorios principales: uno hacia el norte del continente, y dos hacia ambas costas sudamericanas.De esta manera, los resultados sugieren que las poblaciones ancestrales persistieron y se diversificaron en la región amazónica durante un periodo de tiempo relativamente corto antes de la migración al resto del continente. Las condiciones climáticas favorables, más cálidas y húmedas, y los cambios en vegetación que conectaron biomas antes separados habrían sido un agente impulsor de la dinámica demográfica y de diversificación de A. fraterculus. En el centro de su dispersión subyacen múltiples factores. Junto con los cambios señalados anteriormente, la heterogeneidad del paisaje probablemente aumentó el potencial evolutivo y la divergencia dentro del complejo AF, probablemente acompañada de una rápida diversificación del nicho ecológico ligada a la presencia de nuevas plantas hospedadoras y a sus limitaciones co-evolutivas. Además, la introgresión múltiple con especies estrechamente emparentadas a lo largo de la distribución geográfica de A. fraterculus puede haber producido genotipos especializados y generado heterogeneidad genómica, a su vez aumentando el potencial adaptativo y la diversificación del complejo.